必威体育精装版化工原理课件流体力学与应用流体流动阻力教学课件PPT.ppt

YDJ，SCUT，201109 2.突然缩小 YDJ，SCUT，201109 3. 管进口及出口 进口：流体自容器进入管内。 ζ进口 = 0.5 进口阻力系数 出口：流体自管子进入容器或从管子排放到管外 空间。 ζ出口 = 1 出口阻力系数 4 . 管件与阀门 YDJ，SCUT，201109 * Skin-friction losses in flow through straight pipe are calculated by using the Fanning friction factor. However, if the velocity of the fluid is changed in direction or magnitude, additional friction losses occur. This results from additional turbulence which develops because of vortices and other factors. Methods for estimating these losses are discussed below. 1.5 流体流动阻力 YDJ，SCUT，201109 ?? The resistance of fluid flow in the pipe Straight resistance： due to friction Part resistance ：due to the change of velocity 1.Measure by experiment 2. Use of friction factor for friction loss in flow YDJ，SCUT，201109 Pressure drop and loss due to friction Δpf is the pressure loss due to skin friction(表面摩擦) Eq. is applied to steady flow in a straight, horizontal tube, 1.Measure by experiment YDJ，SCUT，201109 in a straight, inclination tube, YDJ，SCUT，201109 1.5 流体流动阻力 1.5.1 直管阻力 1.5.2 局部阻力 1.5.3 流体在管路中的总阻力 YDJ，SCUT，201109 1.5 流体流动阻力 直管阻力：流体流经一定直径的直管时由于内摩 擦而产生的阻力； 局部阻力：流体流经管件、阀门等局部地方由于 流速大小及方向的改变而引起的阻力。 YDJ，SCUT，201109 R Flow p1 p2 L Z1=Z2, u1=u2, p1-p2=△p: pressure drop hfs –skin friction 1 2 1.5.1 直管阻力 一、阻力的表现形式 YDJ，SCUT，201109 若管道为倾斜管，则 流体的流动阻力表现为静压能的减少； 水平安装时，流动阻力恰好等于两截面的静压能之差。 YDJ，SCUT，201109 流体在水平等径直管中作稳态流动。 二、计算直管阻力的通式 YDJ，SCUT，201109 由于压力差而产生的推动力： 流体的摩擦力： 令 稳态流动时 YDJ，SCUT，201109 ——直管阻力通式（范宁Fanning公式） 其他形式： ——摩擦系数（摩擦因数） 则 J/kg 压头损失 m 压力损失 Pa 该公式层流与湍流均适用； 注意 与 的区别。 YDJ，SCUT，201109 三、层流时的摩擦系数 速度分布方程 又 ——哈根-泊谡叶 （Hagen-Poiseuille）方程 YDJ，SCUT，201109 能量损失 层流时阻力与速度的一次方成正比 。 变形： 比较得 YDJ，SCUT，201109 四、湍流时的摩擦系数 1. 因次分析法 目的：（1）减少实验工作量； （2）结果具有普遍性，便于推广。 基础：因次一致性 即每一个物理方程式的两边不仅数值相等， 而且每一项都应具有相同的因次。 YDJ，SCUT，201109 摩擦系数λ与Re、k/D关系图 0.1 0.01 0.03 0.02 0.07 0.06 0.05 0.04 0.09 0.08 0.008 0.009 102 104 1